出題(2026年10月号掲載分)/応募締切(10月8日)/解答(2027年1月号掲載)
出題1
平面上の格子点 ($x,y$ 座標がともに整数である点) を動くロボット A があります.ロボット A の状態はそれがいる点の座標 $(x,y)$ と東西南北の向き $d$ の組 $(x,y,d)$ で表されます.つまり,$x,y$ は整数であり,$d$ は東西南北のどれかです.
ロボット A は文字 $\mathtt{G}$ と $\mathtt{R}$ で構成される文字列 $\mathtt{S}$ を入力として受け付けて,次のように,決定論的に動作します.
ステップ 1 : $\mathtt{S}$ が文字を含まないとき, A は停止します.
ステップ 2 : $\mathtt{S}$ の先頭の文字が $\mathtt{G}$ であるとき, A は現在の向きに $1$ だけ直進します.向きは変えません.
ステップ 3 : $\mathtt{S}$ の先頭の文字が $\mathtt{R}$ であるとき, A は現在の向きを右に $90^{\circ}$ だけ変えます.座標は変えません.
ステップ 4 : $\mathtt{S}$ の先頭の文字を削除し,ステップ 1 に戻ります.
例えば, A が点 $(1,2)$ にいて東を向いているとき,$\mathtt{S} = \mathtt{GGRGRRRGR}$ を入力すると, A は点 $(4,1)$ に動き,南を向いて停止します.
文字列 $\mathtt{T}$ は有限であるとし,ロボット A に入力する文字列 $\mathtt{S}$ は $\mathtt{T}$ を無限に繰り返したもの $\mathtt{S} = \mathtt{TTTTT}\cdots$ であるとします.このとき, A が無限の彼方へ進まないために $\mathtt{T}$ が満たす必要十分条件を求めてください.
出題:岡本吉央 (電気通信大学大学院情報理工学研究科)
出題2
$n$ を $2$ 以上の整数とし,$n\times n$ のマス目に区切られた正方形を考える.ただし,マスはどれも同じ形の正方形とする.図 1 の $B_1, B_2$ のように,各マスに白黒いずれかの色を塗ったものをボードと呼ぶことにする.
正方形には,$90°, 180°, 270°$ 回転と,重心を通る $4$ 本の直線 (図 1 左) に関する反転という $7$ 種類の対称性がある.正方形の $7$ 種類の対称性のうち,ボード $B$ の対称性になっているものの数を $s_0 (B)$ で表す.また,$$s (B) = \sum_{B’} s_0 (B’)$$と定める.ここで,$B’$ は $B$ に含まれるすべてのボードを動く.例えば,図 1 のボード $B_1, B_2$ の場合,$s_0$ と $s$ の値は次のようになる ( 1 つのマスはボードではないことに注意) .
\begin{align*}
&s_0 (B_1)=3, \quad s (B_1)=3,\\
&s_0 (B_2)=1, \quad s (B_2)=5.
\end{align*}
図1 正方形の線対称軸とボードの例$B_1, B_2$
(1) $n$ を固定したときの $s (B)$ の最小値と,最小値を与えるボード $B$ を $1$ つ求めよ.
(2) $a_n$ ($n\geqq 2$) を,$s (B)$ を最小にするような $n\times n$ のボード $B$ の個数とする.実数 $C > 0$ で,任意の $n$ に対して $\displaystyle{\frac{a_n}{2^n}} < C$ となるものが存在することを示せ.
(★) $\displaystyle{\lim_{n\to \infty}\frac{a_{2n}}{2^{2n}}}$ と $\displaystyle{\lim_{n\to \infty} \frac{a_{2n+1}}{2^{2n+1}}}$ がどうなるかを考察せよ.
出題:北川宜稔 (九州大学マス・フォア・インダストリ研究所)
応募規定[解答掲載2027年1月号]
郵送の場合
B5判の用紙をご使用のうえ,解答用紙 1 枚ごとにA:出題の番号(例:10月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記宛先までお送りください.
〒170-8474 東京都豊島区南大塚3-12-4
日本評論社 数学セミナー〈エレガントな解答をもとむ〉係
メール送信の場合
B5判のサイズで,解答用紙 1 枚ごとにA:出題の番号(例:10月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記フォームから PDF ファイルを送信して下さい (ファイルサイズ10MBまで).
解答記載に LaTeX ご利用の方は,テンプレートもご活用下さい.テンプレート利用は任意です.またテンプレートの漢字コードはUTF8です.ファイルが文字化けするときは適宜変換してお使いください.
(1)投稿フォームが上手く動かない,(2)受信確認メール希望の方でメールが届かない,などの場合,susemi_elegant@nippyo.co.jp に直接お送り下さい.
受信確認メールが届かないときには,念のため迷惑メールフォルダもご確認ください.
注意事項
- 締切:2026年10月8日
- 二題に応募されるときは,郵送の場合は解答用紙を,メール送信の場合はファイルを,出題ごとにかえてください.
- 年齢を忘れずにお書きください.
- 解答用紙は両面の使用を不可とします.
- 解答用紙はご返却できません.
- 問題のご感想も歓迎します.
- 出題掲載号:数学セミナー2026年10月号
- 解答・講評は,本誌2027年1月号にてご確認ください.
「エレガントな解答をもとむ」をすべて見る
最新の「エレガントな解答をもとむ」はこちら














